Анод для катодной защиты

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности, к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН=2-14 (промышленный электролиз, катодная защита от коррозии внешним током).

Задачей устройства является обеспечение надежного контакта токоподводящего кабеля с покрытием, нанесенного на магнетитовый анод. Указанная цель достигается тем, что внутренняя поверхность корпуса анода из магнетита, выполненного в виде полого цилиндра, покрывается медью или никелем для равномерного распределения тока через стенки электрода. К полученному покрытию присоединен в распор токоподводящий кабель. Место контакта залито сплавом Pb-Bi (Cd-Bi). Торцевые полости анода заполнены герметизирующим материалом и закрыты термореагирующей пластмассой.

Полезная модель относится к области электрохимических производств, в частности, к области изготовления магнетитовых анодов для процессов электролиза водных сред с рН=2-14 (промышленный электролиз, катодная защита от коррозии внешним током).

Известен составной анод на титановой основе с покрытием из Ti₂Ni, нанесенным на подложку путем напресовки, спекания, плавления (А.с.SU №505751 от 11.08.76 г. Анод для катодной защиты. Авторы: Трусов Г.Н., Коссый Г.Г., Михеев B.C., Гончаренко Б.А.).

Наиболее близким аналогом предложенного анода является известный из заявки WO 83/03264 от 29.09.83 г. окисный анод, применяемый при катодной защите от коррозии с наложением тока, содержащий корпус, предпочтительно выполненный из оксида железа (магнетита) с покрытием из электропроводного металла или сплава, в том числе меди или никеля, с токопроводящим проводом, прикрепленным в центральной части в виде спирали, распираемой герметиком. Недостаток устройства с распорным герметиком заключается в ухудшении контакта токопроводящего провода с покрытием вследствие усадки, старения пластмассы со временем.

Общим недостатком известных устройств является то, что в ослабленных местах контакта покрытия с токоведущим проводом агрессивная среда усиливает коррозионный эффект и увеличивает потерю по току по всему аноду, что ведет к снижению работоспособности.

Задачей предлагаемой полезной модели являлось повышение надежности работы анода.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем. Оксидный анод, применяемый для катодной защиты от коррозии с наложением тока, содержащий корпус из магнетита и покрытие из

электропроводного металла - никеля или меди, к которому присоединен токоведущий провод, и герметик, отличается от наиболее близкого аналога тем, что токоведущий провод размещен в герметике, при этом область контакта покрытия и токоведущего провода залита сплавом эвтектического состава, затвердевающим с увеличением объема.

Дополнительные отличия состоят в том, что сплав эвтектического состава выполнен на основе висмута.

Именно совокупность существенных признаков предложенной полезной модели обеспечивает получение предусмотренного технического результата.

Поскольку электропроводность у магнетита ниже, чем у токоведущего провода, обычно изготавливаемого из хорошо проводящего металла (меди или алюминия), то нанесение гальванического покрытия на внутреннюю поверхность полого анода обеспечивает равномерное распределение тока через тело анода. Это позволяет снизить потери тока на преодоление внутреннего сопротивления магнетита при его распространении от токоведущего провода по всей поверхности анода. При этом для предотвращения коррозионного эффекта в области контакта токоведущего провода - покрытие - магнетит необходимо подпружинивание и защита одновременно. Для обеспечения надежного контакта токопроводящего провода с покрытием, а, следовательно, лучшей работы анода, место соединения контакта с покрытием предлагается заливать сплавом эвтектического, то есть низкоплавящегося состава, который при затвердевании увеличивается в объеме, например, Pb-Bi. Такие сплавы описаны в кн. Корольков А.М. Литейные свойства металлов и сплавов. Изд 2-е, доп. - М.: Наука, 1967. - 200 с. или кн. Чалмерс Б. Физическое металловедение. Пер с англ. М.: Металлургия, 1963. - 456 с.

Эвтектическими сплавами, обладающими отрицательной усадкой, являются сплавы на основе Bi и Si. Сплав при концентрации 42% Pb и 58% Bi затвердевает при температуре 117°С. При этом происходит расширение

объема сплава на 1-2%, тем самым обеспечивается постоянное усиление контакта.

Предлагаемая модель изображена на чертеже. На фиг.1 показан вариант выполнения анода с цилиндрическим корпусом и двумя плоскими крышками. На фиг.2 показан вариант выполнения анода с цилиндрическим корпусом, эллиптическим днищем и плоской крышкой. На фиг.3 показан вариант выполнения анода с цилиндрическим корпусом, имеющим выступы.

Показанный на фиг.1 анод содержит корпус из магнетита 1, выполненный в виде полого цилиндра с нанесенным на его внутреннюю поверхность покрытием 2. Размеры полости определяются функциональными параметрами анода и технологией нанесения покрытия и контакта с покрытием. Внутренняя поверхность корпуса 1 для равномерного распределения тока через стенки электрода электрохимическим способом покрыта медью или никелем 2 (примерно 30-100 мкм). К полученному покрытию присоединен в распор токоподводящий провод 3. Область контакта 4 залита сплавом эвтектического состава, затвердевающим с увеличением объема, - Pb-Bi или Cd-Bi. Торцевые полости анода заполнены герметизирующим материалом (герметиком) 5 и закрыты крышками 6 из термореагирующей пластмассы.

Анод, изображенный на фиг.2, отличается от фиг.1 только формой корпуса, который выполнен цилиндрическим с эллиптическим днищем и наличием одной крышки. Анод, изображенный на фиг.3, отличается от анода, показанного на фиг.1, наличием выступов на внешней поверхности корпуса, обеспечивающих возможность соединения между собой нескольких анодов.

1. Оксидный анод, применяемый для катодной защиты от коррозии с наложением тока, содержащий корпус из магнетита и покрытие из электропроводного металла - никеля или меди, к которому присоединен токоведущий провод, и герметик, отличающийся тем, что токоведущий провод размещен в герметике, при этом область контакта покрытия и токоведущего провода залита сплавом эвтектического состава, затвердевающим с увеличением объема.

2. Оксидный анод по п.1, отличающийся тем, что сплав эвтектического состава выполнен на основе висмута.